[发明专利]一种基于电-磁式等效载荷测量法的水下爆炸测量系统

说明书

本发明提供一种基于电‑磁式等效载荷测量法的水下爆炸测量系统，底座为水箱提供支撑，保护水箱，支撑架包括纵向导轨、丝杠、导向块、电机；横向架包括横向导轨、导向板、丝杠、定位台、电机组成；测量装置包括滑筒、刚性滑块、磁铁、铜棒、铜柱、机密螺钉组成。本发明利用爆炸产生的载荷对刚性物块进行作用使其发生运动，物块运动推动铜棒切割磁场产生电流的方式。可以得到物块的运动速度。根据能量守恒定律和动量守恒定律等系列公式可得到水下爆炸气泡脉动载荷。基于这种等效的测量方式得到更加准确的水下接触爆炸的载荷参数，为水下爆炸载荷特性的研究工作提供参考。本发明成本低廉、更换简单，对于爆炸破坏性试验技术领域具有广阔的应用。

技术领域

本发明涉及一种基于电-磁式等效载荷测量法的水下爆炸测量系统，属于水下爆炸气泡脉动冲击试验与测量技术领域。

背景技术

水下爆炸尤其是水下接触性爆炸的载荷测量一直是该领域的研究难点，由于爆炸的破坏性，对测量过程中的装置具有损伤作用，导致测量出现误差，甚至导致装置失效。并且现如今的测量装置量程短，无法对大当量炸药爆炸的载荷进行测量。

对于水下爆炸载荷的试验测量，现如今通常是非接触式测量，即测量自由场压力时程，并通过数值计算得到载荷。然而，这种测量方式存在缺陷，只能测量药包1～6倍半径外的范围，无法测得1～6倍半径内的压力时程^[1]。因此，水下爆炸尤其是水下接触式爆炸的载荷测量问题是目前亟需研究解决的。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有的水下爆炸载荷测量困难的问题，而提供了一种基于电-磁式等效载荷测量法的水下爆炸载荷测量系统。将难以直接测量的爆炸载荷参数问题转换为容易测量的电流参数，根据电动势公式以及动量守恒定律和能量守恒定律从而计算出爆炸载荷。

本发明的目的是这样实现的：包括底座、设置在底座上方的水箱、对称竖直设置在底座两端的支撑架、通过丝杠螺母机构设置在两支撑架之间的横向架、通过固定装置设置在横向架上的测量装置和电流表，所述横向架包括横向导轨、设置在横向导轨上的可移动的导向板，设置在横向导轨两端的两个定位台、设置在两个定位台之间的丝杠，导向板与丝杠连接，丝杠有电机驱动，所述测量装置包括与导向板连接的滑筒、设置在滑筒相对内壁上的两块极性不同的磁铁、设置在滑筒内可移动的刚性滑块、设置在刚性滑块上端中间位置的机密螺钉、与机密螺钉连接的铜棒、分别与铜棒两端部连接的铜柱，铜棒的轴向与磁铁所在平面平行，电流表的两端分别通过导线与两根铜棒连接。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.设置在滑筒内可移动的刚性滑块是指：在滑筒的内壁设置有两条未贯穿滑筒的凹槽，在刚性块上对称设置有两个与凹槽配合的凸台，两个凹槽所在的内壁与磁铁所在的内壁相邻。

2.设置有机密螺钉的刚性滑块的端面上喷涂有绝缘层。

3.通过丝杠螺母机构设置在两支撑架之间的横向架是指：在支撑架上端部设置有电机，电机的输出端与支撑架中部之间设置有丝杠，丝杠上设置有导向块，导向块两侧设置在支撑架内侧设置的滑槽中，横向架的横向导轨的两端分别与两个导向块连接。

4.所述导线是软性材料。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明基于等效的原理，利用物块的刚性特征，将难测量的近场水下爆炸载荷尤其是水下接触爆炸载荷转换为容易测量的物块运动高速度物理量，通过数值计算达到测量近场水下爆炸气泡脉动的载荷情况，为研究近场水下爆炸提供了技术参考。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明中的支撑架结构示意图；

图3是本发明中的横向架结构示意图；

图4(a)为本发明中的测量装置结构示意图；

图4(b)为本发明中的测量装置剖面结构示意图；